В статье рассматривается разрабатываемый программный комплекс, который призван выполнять задачу автоматизации проектирования электроснабжения отдаленных малонаселенных пунктов в каждом конкретном случае с учетом максимальной экономической эффективности в зависимости от значений входных параметров, учитывается множество факторов.
Ключевые слова: энергосистема, энергоснабжение, автоматизация энергоснабжения
Эффективное управление энергосистемой страны представляет собой сложную технико-экономическую систему. Задача надежного и качественного электроснабжения является остроактуальной для отдаленных малонаселенных пунктов, где отсутствует централизованное электроснабжение. В разработке схем электроснабжения отдаленных малонаселенных пунктов в настоящие время используются типовые решения, не учитывающие большое значение значимых факторов. Как следствие проекты имеют малую экономическую эффективность. Существует дефицит необходимых технологий и недостаток квалифицированного персонала для масштабной реализации модернизации энергосистемы [2].
Разрабатываемый программный комплекс призван выполнять задачу автоматизации проектирования электроснабжения отдаленных малонаселенных пунктов в каждом конкретном случае с учетом максимальной экономической эффективности в зависимости от значений входных параметров, учитывается множество факторов:
‒ Удаленность от единой энергосистемы (км)
‒ Категории надежности электроснабжения (I,II,III)
‒ Суммарная мощность потребителей (кВт)
‒ Количество солнечных дней в году
‒ Средняя скорость ветра (м/с)
‒ Размеры площадок для строительства (кв. км)
‒ Водные ресурсы глубина (м), скорость течения (м/с)
‒ Сезонность потребления электроэнергии (кВтч/мес)
‒ Дата начала строительства (месяц, год)
‒ Дата ввода в эксплуатацию (месяц, год)
Разработана математическая модель выбора основных параметров электрической схемы [1]. Принято, что каждый параметр может быть обусловлен двумя критериями: затраты на внедрение или стоимость эксплуатации, С; эффект, получаемый от внедрения, который выражается в стоимостной оценке величины снижения потерь мощности при решении задачи оптимизации, Е. Множество всех выборов, состоящее из двух непересекающихся множеств D1 и D2.
Множество D1 особенностью, которого является то, что любая технологическая установка может быть выбрана только один раз. Рассматриваемое множество D1 проходит первичную обработку, после которой оно будет содержать выбранные с помощью программы мероприятия, входящие в математическую модель задачи оптимизации потерь электроэнергии — множество D’1 (обозначена ) Множество D2 включает в себя мероприятия по эксплуатации электрической схемы.
Каждый параметр, рассматриваемый в задаче оптимизации энергосбережения, имеет свою затратную стоимость и свой эффект от внедрения. При переходе к множествам D’1 и D2 определяется, что D1 содержит n мероприятий, а D2 — m параметров. Тогда n-мерные вектора С1(i) и Е1(i) содержат, соответственно, стоимости D1, а векторы С2(i) и Е2(i) — стоимости эксплуатации D2.
Вводятся два вектора Х1(i) и Х2(i), элементы которых хi=1, если параметр с номером будет выбрано для внедрения, в противном случае (мероприятие не выбрано) хi = 0.
С учетом всех введенных обозначений формулируется задача организации системы электроснабжения. Задается значение финансирования К, выделяемого на внедрение разрабатываемой схемы электроснабжения. Составляется целевая функция, значение которой должно быть максимальным в результате решения задачи оптимизации энергосбережения и ограничения в виде неравенства, с учетом объема выделяемых средств.
Математическая модель выбора решает задачу линейного программирования — нахождение параметров, внедрение которых дает наибольший эффект [2].
Разрабатываемый программный комплекс обладает следующими конкурентными преимуществами:
Автоматический выбор оптимального источника энергии, учитывающий географическое положение местности, климатические условия, особенностей промышленного производства, сезонности потребления электроэнергии;
Выявление оптимального решения выбора необходимых мероприятий по модернизации схемы электроснабжения при анализе наибольшей суммы факторов;
Увеличение эффективности использования денежных средств, выделяемых на цели энергосбережения за счет выбора группы мероприятий, обеспечивающих наибольший экономический эффект;
Формирование комплекса критериев выбора мероприятий по энергосбережению, позволяющий получить более полную оценку эффективности предлагаемых мероприятий по сравнению со стандартными решениями;
Уменьшение временных затрат на выполнение проектов, путем автоматизации, при неизменном качестве и контроле специалистов. Уменьшение финансовых затрат на разработку проекта системы электроснабжения объектов высокой сложности, в том числе отдаленных населенных пунктов.
Разрабатываемый программный комплекс выполняет задачу автоматизации проектирования электроснабжения в каждом конкретном случае в зависимости от значений входных параметров.
Литература:
- Кудрин Б. И.. Электроснабжение: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования /— М.: Издательский центр «Академия», 2012. — 2е изд., перераб. и доп. — 352 с.
- Марченко А. Л. Основы электротехники. Учебное пособие для вузов. ДМК Пресс, 2008.296с., ил. Табл. 25., ил 252. Библиогр. 26 назв.
